CN112666421A - 一种基于补偿阻尼型主动干预消弧装置故障区域隔离法 - Google Patents
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Abstract
一种基于补偿阻尼型主动干预消弧装置故障区域隔离法，通过安装在变电站节点一二次融合智能开关的补偿阻尼型主动干预消弧装置、馈线零序电流互感器、馈线节点零序电流互感器、节点一二次融合智能开关和控制通信系统，在配电网发生单相接地故障时，通过检测故障电流的路经由各节点一二次融合智能开关切除故障，实现故障区域判断与隔离。
Description
技术领域
本发明主要是配电网单相接地故障处理领域，特指一种基于主动干预消弧装置的故障区域隔离方法，适用于配电网单相接地故障进行区域隔离。
背景技术
配电网主动干预消弧装置用于配电网的单相接地故障处理，具有处响应速度快、能判断故障性质、处理电流大诸多优点已广泛应用于配电网作为新型的接地故障处理设备，但如果配电线路长，如选出永久性故障线路后把馈线开关切除，会使停电范围扩大，使供电可靠性大幅度下降。
有些配电线路较长，带有很多用户，有些还有很多分支线路，如果发生了永久性单相接地故障，如要把整条线路切除会造成大面积的停电，使用户的供电可靠性得不到保障。主动干预消弧装置虽然具有处响应速度快、能判断故障性质、处理电流大诸多优点，但由于大多主动干预消弧装置都是以不接地为基础，无法解决高阻接地时故障电流与智能开关的配合处理，因此，能找到一种以补偿阻尼型主动干预消弧装置为基础，结合零序保护和配电网智能开关，在配电网发生单相断线接地故障、或人身触电故障时能准确选出并快速切除故障并实现故障的区域隔离，确保设备和人身安全。在发生瞬时性接地故障时，能使瞬时性故障恢复，能准确选出永久性接地故障线路，并能准确判断故障发生的区域进行区域故障隔离，缩小停电范围，是非常重要的。
发明内容
针对以上问题发明了基于补偿阻尼型主动干预消弧装置故障区域隔离方法，通过安装在变电站的补偿阻尼型主动干预消弧装置、馈线零序电流保护、馈线节点零序电流互感器、各节点一二次融合智能开关和控制通信系统构成。配电网正常运行时补偿阻尼型主动干预消弧装置的QF1合闸、QF2断开，配电网运行于中电阻接地方式，实时检测电网中性点位移电压UN、和各馈线零序电流ij0等接地故障特征参数；当电网中性点位移电压UN的稳定增量ΔUN≥ζ，任一馈线零序电流稳定增量满足ΔIjmax0≥η，判断配电网发生单相接地故障，根据故障相分布规律选出接地故障相和接地故障线路，然后把接地故障相的开关对地合闸进行消弧处理，同时断开补偿阻尼支路的开关QF1，经时间段ΔT1后断开接地故障相的开关，根据接地故障特征参数的变化判断故障是否消失，若接地故障消失，装置复归。
若接地故障未消失，合上补偿阻尼支路开关QF1，检测故障馈线零序电流Ig0大小，当Ig0>Iμ，即故障馈线零序电流大于馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流Iμ，通过故障馈线各节点的零序电流互感器检测零序电流通过的路径，由零序电流经过的最末级智能开关切除故障线路。
当Ig0<Iμ，即故障馈线零序电流Ig0不能满足馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流Iμ，再合上补偿阻尼开关QF2，把补偿阻尼支路电阻转换为低电阻接地，加大故障馈线的零序电流使之满足馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流，即Ig0>Iμ，通过故障馈线各节点的零序电流互感器检测零序电流通过的路径，由零序电流经过的最末级智能开关切除故障线路。
ζ为配电网中性点位移电压的标准增量启动设定值；η为馈线零序电流稳定增量启动设定值；Ig0为故障馈线零序电流Ig0；Iμ为馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流。
判断配电网发生永久接地故障时，接地馈线各节点零序电流的测量值由通信系统传输到变电所补偿阻尼型主动干预消弧装置的控制系统，由控制系统判断后，发出跳闸命令断开相应节点的智能开关实现故障的区域隔离。
本发明具有下述优点：
1、由于在配电网发生永久性接地故障时能准确判断故障发生的区域实现快速区域隔离缩小了停电范围，提高了供电可靠性。
2、在配电网发生瞬时性接地故障，应用补偿阻尼型主动干预消弧装置使部分瞬时性接地故障得到恢复，相对提高了配电网的供电可靠性。
3、在发生高阻接地时通过把阻尼电阻的变换加大了故障回路电流，提高了高阻接地的识别处理能力。
附图说明
图1为补偿阻尼型消弧装置构成图，由接地变压器TDB、前置断路器QF0、三相电压互感器TV1、中性点电压互感器TV2、补偿阻尼支路投切开关QF1、阻尼电阻R1和R2、阻尼电阻切换开关QF2、补偿阻尼支路电流互感器TA1、故障相接地开关QFa、QFb、QFc、转移接地电流互感器TA2和装置控制系统构成。
具体实施方式
成套装置安装在变电站的补偿阻尼型主动干预消弧装置、馈线零序电流互感器、馈线节点零序电流互感器、节点一二次融合智能开关和控制通信系统构成。
配电网正常运行时补偿阻尼型主动干预消弧装置的QF1合闸、QF2断开，配电网运行于中电阻接地方式，实时检测电网中性点位移电压UN、和各馈线零序电流ij0等接地故障特征参数；当电网中性点位移电压UN的稳定增量ΔUN≥ζ，任一馈线零序电流稳定增量满足ΔIjmax0≥η，判断配电网发生单相接地故障，根据故障相分布规律选出接地故障相和接地故障线路，然后把接地故障相的开关对地合闸进行消弧处理，同时断开补偿阻尼支路的开关QF1，经时间段ΔT1后断开接地故障相的开关，根据接地故障特征参数的变化判断故障是否消失，若接地故障消失，装置复归。
若接地故障未消失，合上补偿阻尼支路开关QF1，检测故障馈线零序电流Ig0大小，当Ig0>Iμ，即故障馈线零序电流大于馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流Iμ，通过故障馈线各节点的零序电流互感器检测零序电流通过的路径，由零序电流经过的最末级智能开关切除故障线路。
当Ig0<Iμ，即故障馈线零序电流Ig0不能满足馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流Iμ，再合上补偿阻尼开关QF2，把补偿阻尼支路电阻转换为低电阻接地，加大故障馈线的零序电流使之满足馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流，即Ig0>Iμ，通过故障馈线各节点的零序电流互感器检测零序电流通过的路径，由零序电流经过的最末级智能开关切除故障线路。
ζ为配电网中性点位移电压的标准增量启动设定值；η为馈线零序电流稳定增量启动设定值；Ig0为故障馈线零序电流Ig0；Iμ为馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流。
判断配电网发生永久接地故障时，接地馈线各节点零序电流的测量值由通信系统传输到变电所补偿阻尼型主动干预消弧装置的控制系统，由控制系统判断后，发出跳闸命令断开相应节点的智能开关实现故障的区域隔离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于补偿阻尼型主动干预消弧装置故障区域隔离法，通过安装在变电站的补偿阻尼型主动干预消弧装置、馈线零序电流互感器、馈线节点零序电流互感器、节点一二次融合智能开关和控制通信系统构成，其特征在于：配电网正常运行时补偿阻尼型主动干预消弧装置的QF1合闸、QF2断开，配电网运行于中电阻接地方式，实时检测电网中性点位移电压UN、和各馈线零序电流ij0等接地故障特征参数；当电网中性点位移电压UN的稳定增量ΔUN≥ζ，任一馈线零序电流稳定增量满足ΔIjmax0≥η，判断配电网发生单相接地故障，根据故障相分布规律选出接地故障相和接地故障线路，然后把接地故障相的开关对地合闸进行消弧处理，同时断开补偿阻尼支路的开关QF1，经时间段ΔT1后断开接地故障相的开关，根据接地故障特征参数的变化判断故障是否消失，若接地故障消失，装置复归；
若接地故障未消失，合上补偿阻尼支路开关QF1，检测故障馈线零序电流Ig0大小，当Ig0>Iμ，即故障馈线零序电流大于馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流Iμ，通过故障馈线各节点的零序电流互感器检测零序电流通过的路径，由零序电流经过的最末级智能开关切除故障线路；
当Ig0<Iμ，即故障馈线零序电流Ig0不能满足馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流Iμ，再合上补偿阻尼开关QF2，把补偿阻尼支路电阻转换为低电阻接地，加大故障馈线的零序电流使之满足馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流，即Ig0>Iμ，通过故障馈线各节点的零序电流互感器检测零序电流通过的路径，由零序电流经过的最末级智能开关切除故障线路；
ζ为配电网中性点位移电压的标准增量启动设定值；η为馈线零序电流稳定增量启动设定值；Ig0为故障馈线零序电流Ig0；Iμ为馈线及各节点零序电流互感器的最小检测电流。
2.根据权利要求1所述的一种基于补偿阻尼型主动干预消弧装置故障区域隔离法，其特征在于：判断配电网发生永久接地故障时，接地馈线各节点零序电流的测量值由通信系统传输到变电所补偿阻尼型主动干预消弧装置的控制系统，由控制系统判断后，发出跳闸命令断开相应节点的智能开关实现故障的区域隔离。
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